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据第六次全国人口普查数据显示,我国肢体残疾人士与老龄人口(超过60岁)占全国人口总数比例高达16.12%。这些人群面临着出行或者行动不便的困境,由此带来了一系列的社会问题。在此背景下,智能轮椅发展迅速,为肢体残疾与行动不变的老人提供了诸多便利。然而它们价格高昂,核心控制器件需要进口且控制系统安全性与可靠性低,难以得到普及。为了降低成本并保证控制系统可靠性,本文研发了一款应用于手动轮椅的助力设备——智能助力轮。在大量阅读国内外助力设备相关文献的基础上,本文提出了DSP控制芯片+直流无刷电机(BLDCM)的系统总体方案并设计了DSP外围以及相关电路。首先,以应用于手动轮椅的智能助力轮为研究对象,建立并分析了驱动系统的动力学模型。由此,确定了所需电机的功率与扭矩并且搭建了相关实验平台。其次,本文采用模型辨识的方法,通过模型降阶处理、采用低频正弦扫频的方法、并引入自适应卡尔曼滤波辨识算法抑制量测噪声对辨识结果的影响,从而精确地建立了驱动系统的数学模型,并检验了辨识模型的控制性能。再次,控制系统采用了无力传感器自适应模型阻抗助力控制策略(简称FSLAMIPAC)。本文使用经典控制理论分析了FSLAMIPAC算法的助力性能与鲁棒稳定性,揭示了力观测器的鲁棒性限制因素并且提出一个解决低鲁棒性的设计方法。借助MATLAB/simulink对控制架构中的各个模块进行了设计,根据仿真结果选取了最佳控制参数。FSLAMIPAC算法没有使用力传感器仅使用编码器估测外部施加力信息,大幅降低了控制成本。它通过对路面倾斜角度的监测实时修正模型阻抗的大小,以达到自适应助力输出的效果。最后,使用Dspace实验平台对设计的控制系统进行了检验。实验结果表明,电机能够按照助力要求完成输出。